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miércoles, 3 de septiembre de 2014

Video Digital



Vídeo digital


Llamaremos “vídeo digital” a cualquier archivo de computadora que contenga una secuencia de video (con o sin audio). Básicamente, los videos y las animaciones son similares, es decir, ambos están formados por una serie de cuadros cada uno de los cuales es idéntico al inmediato anterior. Cuando se reproducen en rápida sucesión dan la idea de movimiento.
Normalmente las velocidades de uso normal en películas de cine y televisión es de 30 fps, también en archivos multimediales ese es un estándar.
El primer paso para moverse con soltura en la manipulación de vídeo es entender el funcionamiento de los formatos. En la computadora pueden encontrarse archivos de vídeo con muy distintas extensiones. En principio, ninguna es superior a otra en calidad e imagen. La clave está en la compresión. La extensión de Internet y la limitación de espacio en los discos duros han llevado a los fabricantes a investigar qué tipos de archivo son lo suficientemente pequeños como para ser manejados con cierta facilidad.
En el proceso de reducción del tamaño, los archivos de vídeo reducen la calidad de la imagen y el sonido. El nivel de degradación depende exclusivamente de las características que le haya dado la persona que graba el archivo, no de su formato. Cada archivo de vídeo está formado por dos o tres flujos de datos que se ejecutan de modo simultáneo: uno de imagen y otro de sonido y, a veces, un tercero que ofrece información sobre el método y ritmo de sincronización de los dos anteriores.
Codecs y formatos
En este punto es donde entran en juego los populares codecs. Bajo este nombre se engloban los sistemas encargados de codificar y descodificar los flujos de datos contenidos en el archivo de vídeo para reproducirlos adecuadamente. Existen muchas versiones de estos algoritmos. Cuando un vídeo no puede reproducirse en la computadora o en la unidad lectora de DVD se debe, la mayor parte de las veces, a que no se encuentra instalado el códec de audio o de imagen correspondiente.
Para que estos códigos puedan funcionar correctamente necesitan que los flujos de audio y vídeo estén almacenados en un mismo contenedor o cápsula. Estos contenedores son los formatos AVI, MPEG, DivX, XVid o Matroska, entre otros, que son reproducidos por un programa específico.
Algunos de estos formatos contienen únicamente los flujos de datos de audio y vídeo mientras otros pueden llegar a almacenar subtítulos, distintos idiomas o un menú con índice de capítulos. Los formatos de mayor tamaño, como el AVI, pueden contener a su vez otros formatos como el audio en MP3 y el vídeo en MPEg-2..
Formatos
1.    AVI: Es un formato contenedor desarrollado por Microsoft a partir del IFF. El AVI es capaz de albergar una pista o flujo de vídeo y varias pistas de audio. Cada una de ellas debe ser descodificada por el correspondiente códec como MPEG o XVid, en el caso del vídeo, o MP3 y AAC en el caso del audio.
2.    MPEG-4: La última revisión de este estándar de vídeo comúnmente llamado MP4 tiene nada menos que 21 partes, capas o layers. Cada una controla aspectos como la inclusión de objetos 3D, el transporte del archivo a través de redes IP o la inclusión de sistemas de protección o restricción de la propiedad intelectual.
3.    WMV: Windows Media Vídeo es el códec específicamente desarrollado por Microsoft para albergar vídeo y audio en su sistema Windows. Generalmente se encapsula en formato ASF. Este archivo tiene además la característica de soportar sistemas de protección de la propiedad intelectual.
4.    Matroska: De las frías tierras de Rusia llega este formato contenedor de imagen y sonido con código Open Source y la extensión '.mkv'. Además de soportar vídeo y audio en prácticamente cualquier formato, Matroska es capaz de integrar otros contenidos, como textos o imágenes estáticas.
5.    OGM: Es otro tipo de archivo contenedor, similar al AVI, pero además admite sonido en formato OGG y subtítulos seleccionables, capítulos, etc. Por ello, cuando tenemos un vídeo con sonido OGG, el archivo contenedor no es de tipo AVI sino OGM.
6.    MOV: Este formato menos extendido fue desarrollado en origen por Apple como extensión multimedia para sus sistemas operativos. Con el tiempo, evolucionó y se ha convertido en un contenedor de vídeo propietario para el reproductor Quicktime de la marca de la manzana.
 Codecs y métodos de compresión
Un codec es un pequeño añadido (plugin) que se instala en un sistema para poder reproducir audio o video que ha sido codificado o comprimido. Los codecs son muy usados en Internet para poder reducir el tamaño de las películas de video o el audio y así facilitar su descarga. Puede que usted ya conozca algunos, los más conocidos son: DivX, Windows Media Video, Real, QuickTime o Microsoft Video (este último disponible en todos los sistemas Windows). En su mayoría se instalan con los reproductores apropiados como Windows Media Player, Winamp, etc... En el caso de que los videos no se reproduzcan, seguramente será necesario instalar los codecs necesarios.
Básicamente existen dos métodos de compresión:
a)Compresión espacial
Se reduce la información comprimiendo la existente en el interior de cada frame. En lugar de describir la imagen píxel a píxel, señalando por ejemplo la posición y color de los píxeles, el codec de compresión generaliza describiendo área similares y sus características de luz y color. Así por ejemplo, en lugar de reproducir un cielo azul píxel a píxel se describiría el mismo como un área con características de luz y color similares. Una conclusión clara es que cuantos menos detalles variados presente una imagen más fácilmente el codec podrá generalizar y comprimir. Crear vídeos con fondos simples facilita la compresión y la reducción, del mismo modo que trabajar con trípode en lugar de cámara en mano supone estabilizar los fondos y por lo tanto facilitar la compresión posterior.
b) Compresión temporal
Aquí se compara la información entre frames consecutivos y únicamente se almacenan los detalles que varían. Si el cielo azul del ejemplo anterior fuera atravesado por un pájaro en vuelo, aplicar una compresión temporal a la secuencia implicaría describir únicamente los píxeles que variasen en cada fotograma. Se podría prescindir de la información del cielo y relacionar únicamente la del animal. No obstante es claro que la compresión temporal precisa también describir algunos fotogramas sin comprimir, en el ejemplo anterior el primero de la serie, pongamos por caso. Los fotogramas de referencia a partir de los cuáles se analizan las diferencias y se sustentan los posteriores se denominan fotogramas clave y contienen la imagen completa. Por el contrario, los fotogramas que reflejan las diferencias se denominan delta frames y sólo contienen la información de las áreas que varían respecto de las imágenes anteriores.
Entre los codecs más utilizados están
·         DivX fue una revolución dentro del mundo del vídeo digital. Con él se consiguen tamaños muy pequeños de archivo y calidad excelente. Comenzó como versión hack del codec Microsoft MPEG-4 (nacieron DivX 2b, DivX 3.1 Alpha). Fue reescrito y ahora es propiedad de DivX Networks en sus versiones más recientes DivX 10.03.
·         La empresa REAL.COM creó hace unos años un codificador muy usado por Internet para video bajo demanda y streaming o en tiempo real. Estos codificadores en sus inicios eran propietarios hasta que aparecieron una variante REAL ALTERNATIVE que son de libre difusión y que permiten la reproducción de ficheros de Real Video o Real Audio sin necesidad de tener instalado el Reproductor que ofrece Real gratuitamente y dando la posibilidad de reproducirlo con su reproductor favorito.
·         XviD ha nacido como alternativa a las versiones de pago de DivX Networks, es de código libre y está en constante mejora. La calidad es similar o mayor que DivX.
·         Cinepak fue uno de los codecs creados por Radius para archivos AVI más utilizados antes de la aparición del MPEG-4 y sus variantes. Ocupan mucho espacio y la calidad es aceptable. Viene instalado en windows.
·         Intel Indeo 5 fue un intento por parte Intel de crear un codec de video mejorado para windows. Viene instalado en windows.
·         MPEG-2 (vídeo). Para poder ver SVCD, CVD o DVD en la computadora, se necesita de los filtros para decodificar el MPEG-2. Éste es el formato de los SVCD, CVD y DVD, por lo que si se tiene un programa reproductor de DVD instalado con el cual se ven los DVD, en dicho programa se podrán ver también los SVCD y CVD. Uno recomendable es el WinDVD, que ya  instala los filtros para MPEG-2,
Streaming
Los contenidos 'streaming' son aquellos que se reproducen en tiempo real en la red, pero no pueden descargarse. Además de verse con más rapidez, estos archivos ayudan a proteger imágenes y audios sujetos a restricciones de la propiedad intelectual. Los formatos de vídeo 'streaming' más populares son Windows Media Video (WMV), Quicktime de Apple y Realvideo de Realnetworks. Los tres ofrecen una capacidad de compresión del archivo que los hace idóneos para las páginas de Internet con vídeo bajo demanda.
Conceptos básicos de vídeo digital
Dimensiones.
Es el tamaño del video (ancho x alto) expresado en píxeles cuando se visualiza al 100%, sin agrandar ni reducir. Los reproductores pueden mostrar un video a pantalla completa o con una ampliación del 200%, 300%, etc. En estos casos el video pierde calidad de imagen y esta pérdida depende del formato de archivo. Un video AVI puede tener cualquier ancho y alto mientras que los estándares de VideoCD son 352 x 288 y de DVD 720 x 576.
Codec.
Acrónimo de "codificación/decodificación". Un códec es un algoritmo especial que reduce el número de bytes que ocupa un archivo de video. Los archivos codificados con un códec específico requieren el mismo códec para ser decodificados y reproducidos. Algunos de los códecs más utilizados para el formato AVI son: DivX, XviD, CinePak, Intel Indeo 5, DV, etc.
Velocidad de transmisión (bitrate)
El bitrate define la cantidad de espacio físico (en bits) que ocupa un segundo de duración de ese video. El video tendrá más calidad cuanto mayor sea su bitrate y el archivo que lo contiene tendrá mayor peso. El bitrate puede ser fijo o variable. El bitrate variable consigue mayor calidad de imagen porque recoge más calidad en escenas muy cargadas o con mucho movimiento y ahorra en aquellas más estáticas.
Fotogramas por segundo.
Un video resulta de la exposición imágenes o fotogramas uno detrás de otro. Un parámetro de la calidad del video es el número de fotogramas por segundo que muestra durante su reproducción. Este valor oscila entre 15 y 30. Por ejemplo los vídeos en DVD en Europa exhiben 25 fotogramas por segundo (25 fps).
Fotogramas Clave.
Cuando se aplica un códec de compresión a un video, se suele producir cierta pérdida de la información de sus fotogramas. Algunos fotogramas (los fotogramas clave) se almacenan completamente en el archivo comprimido, mientras que el resto sólo se guardan parcialmente. En la descompresión, estos fotogramas intermedios se reconstruyen a partir de los fotogramas clave.
Proporción o ratio de aspecto.
Es la proporción entre la anchura y altura de un video. Cuando se reproduce un video se suele mantener por defecto esta proporción para evitar deformación de las imágenes. Por este motivo cuando se elige la visualización a pantalla completa, aparecen franjas negras arriba y abajo. Es habitual una relación 4:3 para los videos domésticos (352x288 píxeles, por ejemplo) mientras que en DVD se suele trabajar con ratios de 16:9.


martes, 29 de julio de 2014

Sonido-Audio Digital 3ros

Audio Digital


Conceptos de sonido analógico y digital.

Para repasar los conceptos que vimos en clases, les dejo esta serie de páginas donde pueden encontrar información.
Tengan en cuenta el cuestionario que respondieron en clase. Esas son las preguntas claves.
Van las direcciones
Conceptos generales del sonido

martes, 3 de junio de 2014

Formatos mapa de bits

Formatos de imagen mapa de bits
Todos nosotros utilizamos algún que otro formato para visualizar, almacenar o escanear imágenes, como pueden ser BMP, TIFF, GIF, PNG, JPEG o JPEG progresivo entre otros. Puede que no conozcan todos estos formatos, pero sí saben que unos comprimen más que otros, o que algunos almacenan de forma más eficiente según el tipo de imagen. Por esta razón, se explicará para qué sirven cada uno de los formatos, y en qué situación utilizarlos. Además se verá cuáles son los más utilizados por los usuarios del PC, y cuáles son cuando se hace referencia a las páginas Web de Internet.
Estándar de Windows
Los formatos que se utilizan de forma más común vienen dictaminados muchas veces por los programas de imagen que utilizan los usuarios. Por extensión, ya que nueve de cada diez computadoras llevan Windows, los formatos más extendidos en potencia, son los que lleva el propio Windows. Los dos formatos que soporta el Paint de Windows son BMP y PCX, aunque la utilización del primero se hace mucho más notoria.
El formato BMP (Bit Map) es el formato de las imágenes en bitmap de Windows. Aunque muy extendido, tiene la dificultad de la escasa compresión que realiza en los archivos por lo que ocupan rápidamente casi 1Mb. Pero el formato de Mapa de Bits tiene una importante característica a su favor, es que casi todos los usuarios tienen una PC que puede soportarlo.
GIF y JPEG: los formatos más utilizados
El formato GIF, propietario de CompuServe, corresponde a las siglas de Graphics Interchange Format. Es el formato más utilizado para mostrar gráficos de colores indexados Gif es un formato de imágenes diseñado para minimizar el tiempo de transferencia de archivos sobre las líneas telefónicas. Trabaja con una paleta de 256 colores.
El JPEG (Joint Photographic Experts Group) es el formato que se utiliza comúnmente para almacenar fotografías y otras imágenes de tono continuo, y también se utiliza en documentos HTML para Internet. A diferencia del formato GIF, JPEG guarda toda la información referente al color en RGB. JPEG también utiliza un sistema de compresión, que de forma eficiente reduce el tamaño de los archivos mediante la identificación y el descarte de los datos redundantes que no esenciales para mostrar la imagen.
Formato PNG

JPEG es el mejor formato para fotografía o imágenes de tonos continuos, y el formato GIF es preferible para las imágenes de tonos no continuos o cuando hay grandes áreas de un mismo color. El PNG, que está libre de patente, es el sustituto del formato GIF, y corresponde a las siglas de Portable Network Graphics. Por sus características, el formato de Gráficos Portables en la Red también puede reemplazar en los usos más comunes del formato TIFF, ya que PNG soporta imágenes con colores indexados, con escala de grises, e imágenes de color verdadero. El formato PNG está diseñado para trabajar online de forma óptima en aplicaciones de visualización, como es el caso de la World Wide Web de Internet. Por tanto su diseño procura que sea extremadamente completo con la opción de visualización progresiva. 

jueves, 24 de abril de 2014

Imágenes mapa de bits y vectoriales

Conceptos Generales Las imágenes en la computadora son principalmente de dos tipos: los mapas de bits y las vectoriales. Las imágenes de mapas de bits están formadas por píxeles, mientras que las vectoriales están formadas por coordenadas matemáticas.

Por la manera en que son manipuladas, las imágenes de mapas de bits a veces son llamadas pinturas (pictures) y las imágenes vectoriales son llamadas dibujos (draws).

Al estar definido matemáticamente, cada elemento de una imagen vectorial se trata como un “objeto” que se puede mover, duplicar y transformar con más libertad que un mapa de bits. Y sin perder calidad.

Los “dibujos” vectoriales son muy utilizados en el diseño gráfico, ya que son más fáciles de manipular y se pueden insertar mapas de bits dentro de sus archivos, combinando dos estilos de creación y manipulación de imágenes.

Para hacer un “dibujo” vectorial hay que usar programas especiales como AdobeIllustrator, Corel Draw (ambos propietarios y de pago), OpenOffice.org Draw o Inkscape(ambos libres y sin costo).
Descripción de imágenes mapa de bits Las imágenes de mapa de bits son las más usadas: las imágenes que forman los dibujitos que ves en los programas, en las páginas web, o las fotografías que ves por Internet o que tomas con una cámara digital.
Las imágenes de mapa de bits (bitmaps o imágenes raster) están formadas por una rejilla de celdas, a cada una de las cuales, denominada píxel (Picture Element, Elemento de Imagen), se le asigna un valor de color y luminancia propios, de tal forma que su agrupación crea la ilusión de una imagen de tono continuo. Al modificar una imagen de mapa de bits lo que hacemos es modificar el color de cada píxel.
Un píxel es pues una unidad de información, pero no una unidad de medida, ya que no se corresponde con un tamaño concreto. Un píxel puede ser muy pequeño (0.1 milímetros) o muy grande (1 metro).
Cuando se modifica su tamaño, se modifican grupos de píxeles, no los objetos o figuras que contiene, por lo que estos suelen deformarse o perder alguno de los píxeles que los definen. Por lo tanto, una imagen de mapa de bits está diseñada para un tamaño determinado, perdiendo calidad si se modifican sus dimensiones, dependiendo esta pérdida de la resolución a la que se ha definido la imagen.

Descripción de los gráficos vectoriales. Ejemplos de creación y usos de los mismos.
Los gráficos vectoriales, son más simples que los gráficos de mapas de bits, ya que en ellos las imágenes se almacenan y representan por medio de trazos geométricos controlados por cálculos y fórmulas matemáticas, tomando algunos puntos de la imagen como referencia para construir el resto.
Por lo tanto, las imágenes en los gráficos vectoriales no se construyen píxel a píxel, sino que se forman a partir de vectores, objetos formados por una serie de puntos y líneas rectas o curvas definidas matemáticamente.
Por ejemplo, una línea se define en un gráfico de mapa de bits mediante las propiedades de cada uno de los píxeles que la forman, mientras que en un gráfico vectorial se hace por la posición de sus puntos inicial y final y por una función que describe el camino entre ellos.
Cada vector en un gráfico vectorial tiene una línea de contorno, con un color y un grosor determinados, y está relleno de un color a elegir. Las características de contorno (o filete) y relleno se pueden cambiar en cualquier momento.
Las imágenes vectoriales se almacenan como una lista que describe cada uno de sus vectores componentes, su posición y sus propiedades.
En cuanto a la resolución, los gráficos vectoriales son independientes de la resolución, ya que no dependen de una retícula de píxeles dada. Por lo tanto, tienen la máxima resolución que permite el formato en que se almacena.
Ventajas y limitaciones de los gráficos vectoriales Las principales ventajas que ofrecen los gráficos vectoriales, derivadas de su naturaleza matemática, son:


  • Almacenan las imágenes en archivos muy compactos, ya que sólo se requiere la información (fórmulas matemáticas) necesaria para generar cada uno de los vectores. dado que no se ha de almacenar información para definir cada punto de la pantalla, sino una serie de fórmulas matemáticas. 
  • Permiten modificar el tamaño de las imágenes y de sus objetos componentes sin que se produzca pérdida de información, pues se actualizan de forma matemática todas las nuevas relaciones y posiciones de los elementos geométricos que las componen. Con ello, los cambios de tamaño de las imágenes vectoriales no afectan a la calidad de las mismas, apareciendo siempre con la misma nitidez. 
  • Son muy útiles a la hora de imprimir imágenes, ya que no es necesario pasar a la impresora la información de cada punto. Basta con ir pasándole la información de los vectores que forman la imagen. 
  • Cada objeto viene definido por sus propias fórmulas matemáticas y se maneja independientemente del resto, pudiendo escalarse, distorsionarse y cambiarse de forma o de posición sin afectar para nada los otros elementos del dibujo. 
  • Es posible un control independiente del color, tanto del contorno como del relleno, admitiendo la aplicación de texturas, degradados, transparencias, etc. 
  • Se puede controlar con gran precisión la forma, orientación y ordenación de los elementos. 
  • Cualquier efecto que se aplique a los objetos puede rectificarse en cualquier momento, ya que el dibujo es siempre editable. Esto no ocurre en las imágenes de mapas de bits, en las que una vez pintado un elemento ya no es posible modificarlo. 
  • Es fácil reutilizar un dibujo o una parte del mismo en otros proyectos. Basta copiarlo y pegarlo en un nuevo fichero o en uno ya existente. 
  • Los objetos del gráfico pueden fusionarse fácilmente entre sí, creando una serie de formas intermedias. Por ejemplo, se puede pasar de un cuadrado a un triángulo en cinco formas interpoladas. 
  • Se puede relacionar de diferentes formas con el resto de objetos del gráfico (agrupar, separar, recortar, intersectar, etc.). 
  • Se puede ordenar las formas de cualquier manera si está en superposición unas con otras. 
  • Permiten un manejo de textos muy avanzado, ya que admiten fuentes TrueType, que también son objetos vectoriales. Además, las letras se pueden convertir en contornos editables, descomponiendo un texto en los objetos vectoriales que lo constituyen. Una vez convertidas las letras en objetos, ya no hará falta tener instalada la fuente para seguir editando los contornos, porque ya no serán letras, sino objetos dentro del gráfico vectorial, pudiendo ser modificadas como tales. 
  • Se pueden incluir bitmaps en un dibujo vectorial, bien para rellenos de formas, bien como elementos separados. En el otro sentido, un vector puede exportarse a un formato de mapa de bits estándar, como GIF o JPG. 
  • El principal inconveniente de las imágenes vectoriales es que tiene un aspecto más frío que los gráficos de mapa de bits, con su contorno demasiado perfecto, que los hace a veces poco naturales, aunque siempre es posible crear premeditadamente contornos un poco irregulares, para que se parezca algo más al dibujo natural. 
  • Otros inconvenientes de este tipo de gráficos son su falta de eficacia para representar imágenes de tipo fotográfico, la dificultad que presenta para tratar algunas efectos (sombras, luces, etc...) y que cuando son muy grandes o muy complejas pueden volverse extremadamente difíciles de manejar por los programas gráficos y por los medios de impresión. 



Para que la veas claramente:




Tomado de http://www.proyectoautodidacta.com/comics/la-resolucion-en-los-mapas-de-bits/

Informe de Luciano Moreno para www.desarrolloweb.com